[发明专利]成像光学系统和透镜阵列制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及成像光学系统，并且适于用于例如图像形成装置或图像读取装置中的成像光学系统。

背景技术

近年来，开发了使用包含小直径透镜阵列的透镜阵列光学系统(成像光学系统)的图像形成装置和图像读取装置。例如，包含内置单元的图像形成装置和图像读取装置是已知的，其中，透镜阵列光学系统保持于具有阵列光源(发光二极管(LED))或线传感器的外壳内。使用透镜阵列光学系统可减小这种装置的尺寸并且降低其成本。

透镜阵列光学系统具有如下问题：像面(在图像读取装置的情况下指传感器表面，而在图像形成装置的情况下指感光表面)上的成像光量和成像性能趋于降低；以及出现成像光量和成像性能的变动。在日本专利申请公开No.63-274915和美国专利申请公布No.2008/0080057中讨论了用于解决这些问题的技术。

日本专利申请公开No.63-274915讨论了沿一个方向(主阵列方向)布置多个透镜光学系统的透镜阵列光学系统。透镜阵列光学系统被配置为使得当沿与主阵列方向和光轴方向垂直的方向(副阵列方向)观看时，多个透镜光学系统布置于单个行中。入射于各多个透镜光学系统上的光束在与副阵列方向垂直的截面中形成等倍的正像，并在与主阵列方向垂直的截面中形成等倍的倒像。按照这种配置，与在与主阵列方向垂直的截面中形成等倍的正像的光学系统相比，在副阵列方向需要的透镜焦度较小。由此，即使通过较小的F值也可获得有利的成像性能，这可确保成像光量与成像性能之间的兼容性。

美国专利申请公布No.2008/0080057讨论了沿副阵列方向布置两个透镜光学系统行的透镜阵列光学系统，每个透镜光学系统行包含布置在主阵列方向上的透镜光学系统。透镜光学系统以交错布置的方式被布置。更具体而言，透镜光学系统行的各透镜光学系统的光轴沿主阵列方向相互分开。根据这种配置，可增加供来自阵列光源的各发光点的光束穿过的透镜光学系统的数量，以将各发光点位置处的成像光束平均化。作为结果，可减少成像光量和成像性能的变动。

在日本专利申请公开No.63-274915中讨论的透镜阵列光学系统沿副阵列方向包括单行的透镜光学系统。这种配置不利于减少成像光量和成像性能的变动。在美国专利申请公布No.2008/0080057中讨论的透镜阵列光学系统不适于在与主阵列方向垂直的截面中形成物体的倒像的系统。这种配置不利于确保成像光量与成像性能之间的兼容性。

假定如美国专利申请公布No.2008/0080057讨论的那样沿副阵列方向(Z方向)在两个行中布置透镜光学系统。图36示出与主阵列方向垂直的这种配置的截面图(ZX截面图)。各透镜光学系统包含沿用点划线示出的光轴的方向(X方向)并置的两个透镜。这些透镜由理想透镜(图中的箭头)代表。从图36可以看出，在形成物体的等倍的正像的系统中，上面的透镜光学系统和下面的透镜光学系统在同一位置形成图像。另一方面，在形成物体的倒像的系统中，透镜光学系统沿副阵列方向在分开的位置形成图像。成像位置相互不一致。

即，简单地组合在日本专利申请公开No.63-274915和美国专利申请公布No.2008/0080057中讨论的技术不能提供对于成像光量和成像性能趋于下降以及出现成像光量和成像性能的变动这两个问题的解决方案。

发明内容

本发明针对可确保成像光量和成像性能之间的兼容性并且可减少成像光量和成像性能的变动的成像光学系统。

根据本发明的一个方面，一种成像光学系统包括分别包含沿第一方向布置的多个透镜光学系统的多个透镜光学系统行，其中，所述多个透镜光学系统行沿与第一方向和光轴方向垂直的第二方向被布置，其中，所述多个透镜光学系统行中的每一个透镜光学系统行中的多个透镜光学系统中的每一个透镜光学系统被配置为在与第二方向垂直的截面中形成等倍的正像，并且被配置为在与第一方向垂直的截面中形成倒像，以及其中，在与光轴方向垂直的截面中，所述多个透镜光学系统行中的邻接透镜光学系统行中的各多个透镜光学系统的光轴沿第一方向相互分开并且位于同一条线上。

参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1A是示出根据示例性实施例的图像形成装置的示意图。

图1B是示出根据本示例性实施例的彩色图像形成装置的示意图。

图2是示出根据本示例性实施例的成像光学系统的示意图。

图3A、图3B和图3C是示出根据第一示例性实施例的成像光学系统的必要部件的示意图。